TWI740807B - 導電材料、連接構造體、及連接構造體之製造方法 - Google Patents

導電材料、連接構造體、及連接構造體之製造方法 Download PDF

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TWI740807B TW104135330A TW104135330A TWI740807B TW I740807 B TWI740807 B TW I740807B TW 104135330 A TW104135330 A TW 104135330A TW 104135330 A TW104135330 A TW 104135330A TW I740807 B TWI740807 B TW I740807B
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Abstract

本發明提供一種可獲得對氧化物層優異之導通可靠性之導電材料。本發明之導電材料含有導電性粒子，該導電性粒子具備：樹脂芯粒子(10)；絕緣性粒子(20)，其於樹脂芯粒子(10)之表面配置多個且形成突起(30a)；及導電層(30)，其配置於樹脂芯粒子(10)及絕緣性粒子(20)之表面；並且絕緣性粒子(20)之莫氏硬度大於7。藉此，導電性粒子穿破電極表面之氧化物層而充分沒入，從而可獲得優異之導通可靠性。

Description

導電材料、連接構造體、及連接構造體之製造方法
本發明係關於一種將電路構件彼此電性連接之導電材料。
近年來，作為電路構件之配線，使用IZO(Indium Zinc Oxide)取代生產成本較高之ITO(Indium Tin Oxide)。IZO配線之表面較平滑，且於表面形成有氧化物層(鈍態)。又，例如於鋁配線中，存在為了防止腐蝕而於表面形成TiO2等氧化物層之保護層之情況。
然而，由於氧化物層較硬，故而於習知之導電材料中，存在導電性粒子無法穿破氧化物層而充分沒入，從而無法獲得充分之導通可靠性之情況。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-149613號公報
本發明係鑒於此種習知之實際情況而提出者，提供一種可獲 得對氧化物層優異之導通可靠性之導電材料。
本發明人進行努力研究，結果發現，藉由將形成導電性粒子之突起之絕緣性粒子的莫氏硬度設為大於特定值之值，可獲得優異之導通電阻。
即，本發明之導電材料之特徵在於含有導電性粒子，該導電性粒子具備：樹脂芯粒子；絕緣性粒子，其於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起；及導電層，其配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面；並且上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7。
又，本發明之連接構造體其特徵在於係藉由導電性粒子將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子連接而成者，上述導電性粒子具備：樹脂芯粒子；絕緣性粒子，其於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起；及導電層，其配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面；並且上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7。
又，本發明之連接構造體之製造方法其特徵在於：經由含有導電性粒子之導電材料將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子壓接，上述導電性粒子具備：樹脂芯粒子；絕緣性粒子，其於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起；及導電層，其配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面；並且上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7。
根據本發明，形成突起之絕緣性粒子之莫氏硬度較大，故而導電性粒子穿破電極表面之氧化物層而充分沒入，從而可獲得優異之導通 可靠性。
10:樹脂芯粒子
20:絕緣性粒子
30、31、32、33、34:導電層
40:導電性粒子
41:樹脂芯粒子
42:絕緣性粒子
50:第1電路構件
51:端子
52:氧化物層
圖1係表示導電性粒子之第1構成例之概略之剖面圖。
圖2係表示導電性粒子之第2構成例之概略之剖面圖。
圖3係表示導電性粒子之第3構成例之概略之剖面圖。
圖4係表示壓接時之導電性粒子之概略之剖面圖。
以下，一面參照圖式，一面以下述順序對本發明之實施形態進行詳細說明。
1.導電性粒子
2.導電材料
3.連接構造體之製造方法
4.實施例
<1.導電性粒子>
本實施形態之導電性粒子具備：樹脂芯粒子；絕緣性粒子，其於樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起；及導電層，其配置於樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面；並且絕緣性粒子之莫氏硬度大於7。藉此，導電性粒子穿破電極表面之氧化物層而充分沒入，從而可獲得優異之導通可靠性。尤其是，於作為被接著體之電路構件為PET(Poly Ethylene Terephthalate)基板等低彈性模數之塑膠基板之情形時，可不提高壓接時之壓力而減輕基材 變形之影響從而實現低電阻，故而非常有效。
[第1構成例]
圖1係表示導電性粒子之第1構成例之概略之剖面圖。第1構成例之導電性粒子具備：樹脂芯粒子10；絕緣性粒子20，其於樹脂芯粒子10之表面附著多個且成為突起30a之芯材；及導電層30，其被覆樹脂芯粒子10及絕緣性粒子20。
作為樹脂芯粒子10，可列舉苯胍胺樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚矽氧樹脂、聚丁二烯樹脂等，又，可列舉具有將基於構成該等樹脂之單體之重複單位的至少2種以上組合而成之結構的共聚物。該等之中，較佳為使用將二乙烯苯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、及苯乙烯組合而獲得之共聚物。
又，樹脂芯粒子10被壓縮20%時之壓縮彈性模數(20%K值)較佳為500~20000N/mm2。藉由使樹脂芯粒子10之20%K值為上述範圍內，結果可使突起穿破電極表面之氧化物層。因此，可使電極與導電性粒子之導電層充分接觸，而使電極間之連接電阻降低。
樹脂芯粒子10之壓縮彈性模數(20%K值)可以如下方式測定。使用微小壓縮試驗機，藉由圓柱(直徑50μm、金剛石製)之平滑壓頭端面，於壓縮速度2.6mN/秒、及最大試驗負載10gf之條件下，壓縮導電性粒子。測定此時之負載值(N)及壓縮位移(mm)。根據所獲得之測定值，可藉由下述式求出壓縮彈性模數(20%K值)。再者，作為微小壓縮試驗機，例如使用Fischer公司製造之「Fischer scope H-100」等。
K值(N/mm2)=(3/21/2)‧F‧S-3/2‧R-1/2
F：導電性粒子壓縮變形20%時之負載值(N)
S：導電性粒子壓縮變形20%時之壓縮位移(mm)
R：導電性粒子之半徑(mm)
樹脂芯粒子10之平均粒徑較佳為2~10μm。於本說明書中，所謂平均粒徑，意指藉由雷射繞射、散射法求出之粒度分佈中之累計值50%處之粒徑(D50)。
絕緣性粒子20於樹脂芯粒子10之表面附著多個，且成為用以穿破電極表面之氧化物層之突起30a之芯材。絕緣性粒子20之莫氏硬度大於7，較佳為9以上。藉由使絕緣性粒子20之硬度較高，可使突起30a穿破電極表面之氧化物。又，藉由使突起30a之芯材為絕緣性粒子20，與使用導電性粒子時相比，遷移之因素變少。
作為絕緣性粒子20，可列舉氧化鋯(莫氏硬度8~9)、氧化鋁(莫氏硬度9)、碳化鎢(莫氏硬度9)及金剛石(莫氏硬度10)等，該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。該等之中，就經濟性之觀點而言，較佳為使用氧化鋁。
又，絕緣性粒子20之平均粒徑較佳為50nm以上且250nm以下，更佳為100nm以上且200nm以下。又，形成於樹脂芯粒子10之表面之突起之個數較佳為1~500，更佳為30~200。藉由使用此種平均粒徑之絕緣性粒子20，於樹脂芯粒子10之表面形成特定數之突起30a，可使突起30a穿破電極表面之氧化物，而有效地降低電極間之連接電阻。
導電層30被覆樹脂芯粒子10及絕緣性粒子20，且具有藉由多個絕緣性粒子20而隆起之突起30a。導電層30較佳為鎳或鎳合金。作 為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。該等之中，較佳為使用低電阻之Ni-W-B。
又，導電層30之厚度較佳為50nm以上且250nm以下，更佳為80nm以上且150nm以下。若導電層30之厚度過小，則難以作為導電性粒子發揮功能，若厚度過大，則突起30a之高度消失。
第1構成例之導電性粒子可藉由如下方法獲得：於使絕緣性粒子20附著於樹脂芯粒子10之表面後，形成導電層30。又，作為使絕緣性粒子20附著於樹脂芯粒子10之表面上之方法，例如可列舉向樹脂芯粒子10之分散液中添加絕緣性粒子20，並使絕緣性粒子20例如藉由凡得瓦力集聚並附著於樹脂芯粒子10之表面等。又，作為形成導電層之方法，例如可列舉藉由無電電鍍之方法、藉由電鍍之方法、藉由物理蒸鍍之方法等。該等之中，較佳為導電層之形成較簡便之藉由無電電鍍之方法。
[第2構成例]
圖2係表示導電性粒子之第2構成例之概略之剖面圖。第2構成例之導電性粒子具備：樹脂芯粒子10；絕緣性粒子20，其於樹脂芯粒子10之表面附著多個且成為突起32a之芯材；第1導電層31，其被覆樹脂芯粒子10及絕緣性粒子20之表面；及第2導電層32，其被覆導電層31。即，第2構成例係將第1構成例之導電層30設為雙層構造者。藉由將導電層設為雙層構造，可使構成最外殼之第2導電層32之密接性提高，而使導通電阻降低。
樹脂芯粒子10及絕緣性粒子20由於與第1構成例相同，故而此處省略說明。
第1導電層31被覆樹脂芯粒子10及絕緣性粒子20之表面，且成為第2導電層32之基底。作為第1導電層31，只要可使第2導電層32之密接性提高則無特別限定，例如可列舉鎳、鎳合金、銅、銀等。
第2導電層32被覆第1導電層31，且具有藉由多個絕緣性粒子20而隆起之突起32a。第2導電層32與第1構成例同樣地，較佳為鎳或鎳合金。作為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。該等之中，較佳為使用低電阻之Ni-W-B。
又，第1導電層31及第2導電層32之總厚度與第1構成例之導電層30同樣地，較佳為50nm以上且250nm以下，更佳為80nm以上且150nm以下。若總厚度過小，則難以作為導電性粒子發揮功能，若總厚度過大，則突起32a之高度消失。
第2構成例之導電性粒子可藉由如下方法獲得：於使絕緣性粒子20附著於樹脂芯粒子10之表面後，形成第1導電層31，其後形成第2導電層32。又，作為使絕緣性粒子20附著於樹脂芯粒子10之表面上之方法，例如可列舉向樹脂芯粒子10之分散液中添加絕緣性粒子20，並使絕緣性粒子20例如藉由凡得瓦力集聚並附著於樹脂芯粒子10之表面等。又，作為形成第1導電層31及第2導電層32之方法，例如可列舉藉由無電電鍍之方法、藉由電鍍之方法、藉由物理蒸鍍之方法等。該等之中，較佳為導電層之形成較簡便之藉由無電電鍍之方法。
[第3構成例]
圖3係表示導電性粒子之第3構成例之概略之剖面圖。第3構成例之導電性粒子具備：樹脂芯粒子10；第1導電層33，其被覆樹脂芯粒子10 之表面；絕緣性粒子20，其於第1導電層33之表面附著多個且成為突起34a之芯材；及第2導電層34，其被覆第1導電層33及絕緣性粒子20之表面。即，第3構成例係使絕緣性粒子20附著於第1導電層33之表面進而形成第2導電層34者。藉此，可防止於壓接時絕緣性粒子20沒入樹脂芯粒子10，使突起易於穿破電極表面之氧化物層。
樹脂芯粒子10及絕緣性粒子20由於與第1構成例相同，故而此處省略說明。
第1導電層33被覆樹脂芯粒子10之表面，且成為絕緣性粒子20之附著面及第2導電層34之基底。作為第1導電層33，只要可使第2導電層34之密接性提高則無特別限定，例如可列舉鎳、鎳合金、銅、銀等。
又，第1導電層33之厚度較佳為10nm以上且200nm以下，更佳為50nm以上且150nm以下。若厚度過大，則樹脂芯粒子10之彈性之效果降低，故而導通可靠性降低。
第2導電層34被覆絕緣性粒子20及第1導電層33，且具有藉由多個絕緣性粒子20而隆起之突起34a。第2導電層34與第1構成例同樣地，較佳為鎳或鎳合金。作為鎳合金，可列舉Ni-W-B、Ni-W-P、Ni-W、Ni-B、Ni-P等。該等之中，較佳為使用低電阻之Ni-W-B。
又，第2導電層34之厚度與第1構成例之導電層30同樣地，較佳為50nm以上且250nm以下，更佳為80nm以上且150nm以下。若總厚度過小，則難以作為導電性粒子發揮功能，若總厚度過大，則突起34a之高度消失。
第3構成例之導電性粒子可藉由如下方法獲得：於在樹脂芯 粒子10之表面形成第1導電層33後，使絕緣性粒子20附著並形成第2導電層34。又，作為使絕緣性粒子20附著於第1導電層33之表面上之方法，例如可列舉向形成有第1導電層33之樹脂芯粒子10之分散液中添加絕緣性粒子20，並使絕緣性粒子20例如藉由凡得瓦力集聚並附著於第1導電層33之表面等。又，作為形成第1導電層33及第2導電層34之方法，例如可列舉藉由無電電鍍之方法、藉由電鍍之方法、藉由物理蒸鍍之方法等。該等之中，較佳為導電層之形成較簡便之藉由無電電鍍之方法。
<2.導電材料>
本實施形態之導電材料含有導電性粒子，該導電性粒子具備：樹脂芯粒子；絕緣性粒子，其於樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起；及導電層，其配置於樹脂芯粒子及絕緣性粒子之表面；並且絕緣性粒子之莫氏硬度大於7。作為導電材料，可列舉膜狀、膏狀等形狀，例如可列舉異向性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異向性導電膏(ACP：Anisotropic Conductivc Paste)等。又，作為導電材料之硬化型，可列舉熱硬化型、光硬化型、光熱併用硬化型等。
以下，列舉將含有導電性粒子之ACF層與不含有導電性粒子之NCF(Non Conductive Film，非導電膜)層積層而成的雙層構造之熱硬化型之異向性導電膜為例進行說明。又，作為熱硬化型之異向性導電膜，例如可使用陽離子硬化型、陰離子硬化型、自由基硬化型、或併用該等，此處，對陰離子硬化型之異向性導電膜進行說明。
陰離子硬化型之異向性導電膜之ACF層及NCF層含有膜形成樹脂、環氧樹脂、及陰離子聚合起始劑作為黏合劑。
膜形成樹脂相當於例如平均分子量為10000以上之高分子量樹脂，就膜形成性之觀點而言，較佳為10000~80000左右之平均分子量。作為膜形成樹脂，可列舉苯氧基樹脂、聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、聚酯胺酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、丁醛樹脂等各種樹脂，該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。該等之中，就膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言，較佳為較佳地使用苯氧基樹脂。
環氧樹脂係形成立體網狀結構且賦予良好之耐熱性、接著性者，較佳為併用固形環氧樹脂與液狀環氧樹脂。此處，所謂固形環氧樹脂，意指於常溫下為固體之環氧樹脂。又，所謂液狀環氧樹脂，意指於常溫下為液狀之環氧樹脂。又，所謂常溫，意指由JIS Z 8703所規定之5~35℃之溫度範圍。
作為固形環氧樹脂，只要與液狀環氧樹脂相溶且於常溫下為固體狀則無特別限定，可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、多官能型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、酚醛清漆酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂等，可自該等中單獨使用1種，或組合2種以上使用。該等之中，較佳為使用雙酚A型環氧樹脂。作為可於市場獲得之具體例，可列舉新日鐵住金化學(股)之商品名「YD-014」等。
作為液狀環氧樹脂，只要於常溫下為液狀則無特別限定，可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂等，可自該等中單獨使用1種，或組合2種以上使用。尤其是，就膜之觸黏性、柔軟性等觀點而言，較佳為使用雙酚A型環氧樹脂。作為可於市場獲得之具體例，可列舉三菱化學(股)之商品名「EP 828」等。
作為陰離子聚合起始劑，可使用通常使用之公知之硬化劑。例如可列舉有機酸二醯肼、雙氰胺、胺化合物、聚醯胺胺化合物、氰酸酯化合物、酚樹脂、酸酐、羧酸、三級胺化合物、咪唑、路易斯酸、布忍斯特酸鹽、聚硫醇系硬化劑、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、異氰酸酯化合物、封端異氰酸酯化合物等，可自該等中單獨使用1種，或組合2種以上使用。該等之中，較佳為使用以咪唑改質體作為核並由聚胺酯被覆其表面而成之微膠囊型潛伏性硬化劑。作為可於市場獲得之具體例，可列舉旭化成E-MATERIALS(股)之商品名「Novacure 3941HP」等。
又，視需要，亦可摻合應力緩和劑、矽烷偶合劑、無機填料等作為黏合劑。作為應力緩和劑，可列舉氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物等。又，作為矽烷偶合劑，可列舉環氧系、甲基丙烯醯氧基系、胺基系、乙烯基系、巰基-硫基系、脲基系等。又，作為無機填料，可列舉二氧化矽、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等。
<3.連接構造體之製造方法>
本實施形態之連接構造體之製造方法係經由含有導電性粒子之導電材料將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子壓接，上述導電性粒子具備：樹脂芯粒子；絕緣性粒子，其於樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起；及導電層，其配置於樹脂芯粒子及絕緣性粒子之表面；並且絕緣性粒子之莫氏硬度大於7。藉此，可獲得藉由上述導電性粒子將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子連接而成之連接構造體。
第1電路構件及第2電路構件並無特別限制，可根據目的適當選擇。作為第1電路構件，例如可列舉LCD(Liquid Crystal Display)面板 用途、電漿顯示面板(PDP)用途等之塑膠基板、玻璃基板、印刷配線板(PWB)等。又，作為第2電路構件，例如可列舉IC(Integrated Circuit)、COF(Chip On Film)等可撓性基板(FPC：Flexible Printed Circuits)、帶載封裝(TCP)基板等。
圖4係表示壓接時之導電性粒子之概略之剖面圖。於圖4中，省略導電層。導電性粒子40由於在樹脂芯粒子41之表面配置有多個形成突起之絕緣性粒子42，故而可穿破形成於第1電路構件50之端子51上之氧化物層52。氧化物層52發揮作為防止配線之腐蝕之保護層之功能，例如可列舉TiO2、SnO2、SiO2等。
於本實施形態中，絕緣性粒子41之莫氏硬度大於7，故而可不提高壓接時之壓力而穿破氧化物層52，從而可抑制產生配線龜裂。尤其是，於第1電路構件50為PET(Poly Ethylene Terephthalate)基板等低彈性模數之塑膠基板之情形時，可不提高壓接時之壓力而減輕基材變形之影響，從而實現低電阻，故而非常有效。再者，塑膠基板之彈性模數係考慮對連接體所要求之柔韌性、或彎曲性與和下述驅動電路元件3等電子零件之連接強度之關係等要素而求出，一般設為2000MPa~4100MPa。
關於第1電路構件之端子與第2電路構件之端子之壓接，自第2電路構件上，藉由被加溫至特定溫度之壓接工具，以特定之壓力及特定之時間進行熱加壓，而進行正式壓接。此處，就防止電路構件之配線龜裂之觀點而言，特定之壓力較佳為10MPa以上且80MPa以下。又，特定溫度係壓接時之異向性導電膜之溫度，較佳為80℃以上且230℃以下。
作為壓接工具，並無特別限制，可根據目的適當選擇，可使 用面積較按壓對象大之按壓構件進行1次按壓，又，亦可使用面積較按壓對象小之按壓構件分數次進行按壓。作為壓接工具之前端形狀，並無特別限制，可根據目的適當選擇，例如可列舉平面狀、曲面狀等。再者，於前端形狀為曲面狀之情形時，較佳為沿著曲面狀進行按壓。
又，亦可於壓接工具與第2電路構件之間介裝緩衝材料而進行熱壓接。藉由介裝緩衝材料，可減少按壓不均，並且可防止壓接工具被污染。緩衝材料由片狀之彈性材料或塑性體構成，例如使用矽橡膠或聚四氟乙烯。
根據此種連接構造體之製造方法，絕緣性粒子之莫氏硬度較大，故而可不提高壓接時之壓力而穿破氧化物層，從而可抑制產生配線龜裂。又，藉由將導電層設為Ni-W-B等硬度較大者，可不提高壓接時之壓力而容易地穿破氧化物層，從而可進一步抑制產生配線龜裂。
[實施例]
<3.實施例>
以下，對本發明之實施例進行說明。於本實施例中，製作具有突起之導電性粒子，並使用含有該導電性粒子之異向性導電膜製作連接構造體。並且，對連接構造體之導通電阻、及配線龜裂之產生率進行評價。再者，本發明並不限定於該等實施例。
異向性導電膜之製作、連接構造體之製作、導通電阻之測定、及配線龜裂之產生率之算出係以如下方式進行。
[異向性導電膜之製作]
製作將ACF層與NCF層積層而成之雙層構造之異向性導電膜。首先， 摻合苯氧基樹脂(YP50、新日鐵化學(股))20質量份、液狀環氧樹脂(EP 828、三菱化學(股))30質量份、固形環氧樹脂(YD-014、新日鐵化學(股))10質量份、微膠囊型潛伏性硬化劑(Novacure 3941H、旭化成E-MATERIALS)30質量份、及導電性粒子10質量份，而獲得厚度6μm之ACE層。繼而，摻合苯氧基樹脂(YP 50、新日鐵化學(股))20質量份、液狀環氧樹脂(EP 828、三菱化學(股))30質量份、固形環氧樹脂(YD-014、新日鐵化學(股))10質量份、及微膠囊型潛伏性硬化劑(Novacure 3041H、旭化成E-MATERIALS)30質量份，而獲得厚度12μm之NCF層。繼而，將ACE層與NCF層貼合，而獲得厚度18μm之雙層構造之異向性導電膜。
[連接構造體之製作]
作為評價基材，準備經TiO2/Al塗佈之玻璃基板(0.3mmt、TiO2厚度：50nm、Al厚度：300nm)、經TiO2/Al塗佈之PET(Poly Ethylene Terephthalate)基板(0.3mmt、TiO2厚度：50nm、Al厚度：300nm)、及IC(1.8mm×20mm、T：0.3mm、鍍金凸塊(Au-plated bump)：30μm×85μm、h=15μm)。又，壓接條件設為190℃-60MPa-5sec、或190℃-100MPa-5sec。
首先，使用壓接機，將切割成1.5mm寬度之長條之異向性導電膜暫時貼附於經TiO2/Al塗佈之玻璃基板上或經TiO2/Al塗佈之PET基板上，將剝離PET膜剝離，其後，使用壓接機，以特定之壓接條件壓接IC，而獲得連接構造體。
[導通電阻之測定]
使用數位萬用表(商品名：數位萬用表7561、橫河電機公司製造)，進 行初始之連接構造體之導通電阻(Ω)之測定。又，於將連接構造體於85℃、85%RH之高溫高濕環境下放置500h而進行可靠性試驗後，進行連接構造體之導通電阻(Ω)之測定。
[配線龜裂之產生率]
藉由金屬顯微鏡觀察連接構造體之基板側之配線之任意20個部位，對配線龜裂進行計數，而算出產生率。
[綜合判定]
將初始之導通電阻與可靠性試驗後之導通電阻之差為0.3Ω以下且配線龜裂之產生率為0%之情形評價為「OK」，將除此以外之情形評價為「NG」。
<實施例1>
以如下方式製作二乙烯苯系樹脂粒子作為樹脂芯粒子。將過氧化苯甲醯作為聚合起始劑投入至經調整二乙烯苯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯之混合比之溶液，並一面以高速均勻攪拌一面進行加熱，而進行聚合反應，藉此獲得微粒子分散液。藉由對微粒子分散液進行過濾並減壓乾燥，而獲得作為微粒子之凝集體之塊體。繼而，藉由粉碎塊體，而獲得平均粒徑為3.0μm之二乙烯苯系樹脂粒子。該樹脂芯粒子被壓縮20%時之壓縮彈性模數(20%K值)為12000N/mm2。
又，作為絕緣性粒子，使用平均粒徑為150nm之氧化鋁(Al2O3)。又，作為導電層用之電鍍液，使用含有硫酸鎳0.23mol/L、二甲胺硼烷0.25mol/L、及檸檬酸鈉0.5mol/L之鍍鎳液(pH8.5)。
首先，相對於含有5wt%之鈀觸媒液之鹼性溶液100質量 份，藉由超音波分散器使樹脂芯粒子10質量份分散，其後過濾溶液，並提取樹脂芯粒子。繼而，將樹脂芯粒子10質量份添加至二甲胺硼烷1wt%溶液100質量份，並使樹脂芯粒子之表面活化。繼而，於將樹脂芯粒子充分水洗後，將該樹脂芯粒子添加至蒸餾水500質量份並使之分散，藉此獲得含有附著有鈀之樹脂芯粒子之分散液。
繼而，花費3分鐘將絕緣性粒子1g添加至分散液，而獲得含有附著有絕緣性粒子之粒子之漿料。繼而，一面於60℃攪拌漿料，一面將鍍鎳液緩緩地滴加至漿料中，而進行無電解鍍鎳。於確認氫之發泡停止後，對粒子進行過濾、水洗並進行醇置換，其後進行真空乾燥，而獲得具有由氧化鋁形成之突起、及鍍Ni-B之導電層之導電性粒子。藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該導電性粒子，結果平均粒徑為3~4μm，每1個粒子之突起之數量為約70，又，導電層之厚度為約100nm。
如表1所示，使用添加有該導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之玻璃基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為0.6Ω，可靠性試驗後之電阻值為0.9Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為OK。
<實施例2>
如表1所示，使用添加有與實施例1相同之導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之PET基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為0.7Ω，可靠性試驗後之電阻值為1.0Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為OK。
<實施例3>
作為導電層用之電鍍液，使用含有硫酸鎳0.23mol/L、二甲胺硼烷0.25mol/L、檸檬酸鈉0.5mol/L及鎢酸鈉0.35mol/L之鍍Ni-W-B液(pH8.5)。除此以外，以與實施例1相同之方式獲得具有由氧化鋁形成之突起、及鍍Ni-W-B之導電層之導電性粒子。藉由金屬顯微鏡觀察該導電性粒子，結果平均粒徑為3~4μm，每1個粒子之突起之數量為約70，又，導電層之厚度為約100nm。
如表1所示，使用添加有該導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之玻璃基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為0.3Ω，可靠性試驗後之電阻值為0.5Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為OK。
<實施例4>
如表1所示，使用添加有與實施例3相同之導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之PET基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為0.6Ω，可靠性試驗後之電阻值為0.8Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為OK。
<比較例1>
作為絕緣性粒子，使用平均粒徑為150nm之二氧化矽(SiO2)。除此以外，以與實施例1相同之方式獲得具有由二氧化矽形成之突起、及鍍Ni-B之導電層之導電性粒子。藉由金屬顯微鏡觀察該導電性粒子，結果平均粒徑為3~4μm，每1個粒子之突起之數量為約70，又，導電層之厚度為約100nm。
如表1所示，使用添加有該導電性粒子之異向性導電膜，將 經TiO2/Al塗佈之玻璃基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為1.5Ω，可靠性試驗後之電阻值為3.0Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為NG。
<比較例2>
如表1所示，使用添加有與比較例1相同之導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之PET基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為3.0Ω，可靠性試驗後之電阻值為6.0Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為NG。
<比較例3>
作為絕緣性粒子，使用平均粒徑為150nm之二氧化矽(SiO2)。又，作為導電層用之電鍍液，使用含有硫酸鎳0.23mol/L、二甲胺硼烷0.25mol/L、檸檬酸鈉0.5mol/L、及鎢酸鈉0.35mol/L之鍍Ni-W-B液(pH8.5)。除此以外，以與實施例1相同之方式獲得具有由二氧化矽形成之突起、及鍍Ni-W-B之導電層之導電性粒子。藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該導電性粒子，結果平均粒徑為3~4μm，每1個粒子之突起之數量為約70，又，導電層之厚度為約100nm。
如表1所示，使用添加有該導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之玻璃基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為0.7Ω，可靠性試驗後之電阻值為1.1Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為NG。
<比較例4>
如表1所示，使用添加有與比較例3相同之導電性粒子之異向性導電 膜，將經TiO2/Al塗佈之PET基板與IC於190℃-60MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為1.8Ω，可靠性試驗後之電阻值為3.6Ω，配線龜裂之產生率為0%，綜合判定為NG。
<比較例5>
如表1所示，使用添加有與比較例3相同之導電性粒子之異向性導電膜，將經TiO2/Al塗佈之PET基板與IC於190℃-100MPa-5sec之壓接條件下壓接，而獲得連接構造體。連接構造體之初始之電阻值為0.7Ω，可靠性試驗後之電阻值為1.0Ω，配線龜裂之產生率為25%，綜合判定為NG。
Figure 104135330-A0305-02-0021-1
於如比較例1般，形成Ni-B作為導電層，且使用莫氏硬度為7之二氧化矽作為絕緣性粒子之情形時，可靠性試驗後之電阻上升。又，於如比較例2般，使用比較例1之導電性粒子使PET基板連接之情形時，可靠性試驗後之電阻大幅度上升。又，於如比較例3般，形成Ni-W-B作為導電層，且使用莫氏硬度為7之二氧化矽作為絕緣性粒子之情形時，可靠性試驗後之電阻亦上升。又，於如比較例4般，使用比較例2之導電性粒子使PET基板連接之情形時，可靠性試驗後之電阻大幅度上升。又， 於如比較例5般，提高壓接時之壓力而使PET基板連接之情形時，雖可抑制可靠性試驗後之電阻之上升，但會產生龜裂。
另一方面，於如實施例1~4般，使用莫氏硬度為9之氧化鋁作為絕緣性粒子之情形時，可不提高壓接時之壓力而抑制可靠性試驗後之電阻之上升，且可防止產生龜裂。又，即便如實施例2、4般為PET基板之連接，亦可實現低電阻。又，藉由如實施例4般，形成Ni-W-B作為導電層，於PET基板之連接中可進一步實現低電阻。認為該等之原因在於，由於絕緣性粒子之硬度較大，故而即便不提高壓接時之壓力亦可穿破配線表面之氧化物層從而使配線與導電性粒子之接點增加。
10:樹脂芯粒子
20:絕緣性粒子
30:導電層
30a:突起

Claims (15)

  1. 一種導電材料，其含有導電性粒子，該導電性粒子具備樹脂芯粒子、於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起之絕緣性粒子、及配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面之導電層，上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7，且上述樹脂芯粒子與上述絕緣性粒子直接接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電材料，其中，上述導電性粒子之導電層為鎳或鎳合金。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之導電材料，其中，上述導電性粒子之絕緣性粒子為氧化鋯、氧化鋁、碳化鎢、及金剛石中之至少1種以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之導電材料，其中，上述導電性粒子之絕緣性粒子之平均粒徑為50~250nm；上述導電性粒子之形成於樹脂芯粒子之表面之突起之個數為1~500。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之導電材料，其中，上述導電性粒子之樹脂芯粒子被壓縮20%時之壓縮彈性模數為500~20000N/mm2。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之導電材料，其連接塑膠基板上之設置有氧化物層之端子。
  7. 一種連接構造體，其係藉由導電性粒子將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子連接而成，上述導電性粒子具備樹脂芯粒子、於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起之絕緣性粒子、及配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面之導電層；上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7，且上述樹脂芯粒子與上述絕緣性粒子直接接觸。
  8. 一種連接構造體之製造方法，其係經由含有導電性粒子之導電材料 將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子壓接，上述導電性粒子具備樹脂芯粒子、於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起之絕緣性粒子、及配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面之導電層；上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7，且上述樹脂芯粒子與上述絕緣性粒子直接接觸。
  9. 一種連接構造體，其係藉由導電性粒子將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子連接而成，上述導電性粒子具備樹脂芯粒子、於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起之絕緣性粒子、及配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面之導電層；上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7，且上述樹脂芯粒子與上述絕緣性粒子直接接觸；上述第1電路構件之端子係在端子上形成TiO2層而成；上述導電性粒子之絕緣性粒子為氧化鋯、氧化鋁、碳化鎢、及金剛石中之至少1種以上；上述導電性粒子之導電層為鎳或鎳合金。
  10. 如申請專利範圍第9項之連接構造體，其中，上述導電性粒子之絕緣性粒子之平均粒徑為100~200nm；上述導電性粒子之形成於樹脂芯粒子之表面之突起之個數為1~500；且上述導電性粒子之導電層之厚度為80~150nm。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之連接構造體，其中，上述第1電路構件為聚對苯二甲酸乙二酯(Poly Ethylene Terephthalate)基板， 上述第2電路構件為IC。
  12. 一種連接構造體之製造方法，其係經由含有導電性粒子之導電材料將第1電路構件之端子與第2電路構件之端子壓接，上述導電性粒子具備樹脂芯粒子、於上述樹脂芯粒子之表面配置多個且形成突起之絕緣性粒子、及配置於上述樹脂芯粒子及上述絕緣性粒子之表面之導電層；上述絕緣性粒子之莫氏硬度大於7，且上述樹脂芯粒子與上述絕緣性粒子直接接觸；上述第1電路構件之端子係在端子上形成TiO2層而成；上述導電性粒子之絕緣性粒子為氧化鋁、碳化鎢、及金剛石中之至少1種以上；上述導電性粒子之導電層為鎳或鎳合金。
  13. 如申請專利範圍第12項之連接構造體之製造方法，其中，上述導電性粒子之絕緣性粒子之平均粒徑為100~200nm；上述導電性粒子之形成於樹脂芯粒子之表面之突起之個數為1~500；且上述導電性粒子之導電層之厚度為80~150nm。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之連接構造體之製造方法，其將上述第1電路構件之端子與上述第2電路構件之端子以10~80MPa之壓力進行壓接。
  15. 如申請專利範圍第12或13項之連接構造體之製造方法，其中，上述第1電路構件為聚對苯二甲酸乙二酯基板，上述第2電路構件為IC。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200730599A (en) * 2005-11-18 2007-08-16 Hitachi Chemical Co Ltd Adhesive composition, circuit connecting material, connecting structure circuit member connecting method
TW201222558A (en) * 2010-09-30 2012-06-01 Sekisui Chemical Co Ltd Conductive particles, anisotropic conductive material and connection structure
TWI381037B (zh) * 2010-07-28 2013-01-01 Sekisui Chemical Co Ltd An electrically conductive particles having an insulating particle, an anisotropic conductive material, and a connecting structure
TW201337957A (zh) * 2012-01-19 2013-09-16 Sekisui Chemical Co Ltd 導電性粒子、導電材料及連接構造體
CN103748636A (zh) * 2011-12-21 2014-04-23 积水化学工业株式会社 导电性粒子、导电材料及连接结构体

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3026432B2 (ja) * 1997-05-23 2000-03-27 日立化成工業株式会社 回路の接続構造
JP2004164910A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Shin Etsu Polymer Co Ltd 異方導電性接着剤
KR100732017B1 (ko) * 2003-06-25 2007-06-25 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 회로접속재료, 이것을 이용한 필름상 회로접속재료,회로부재의 접속구조 및 그 제조방법
JP4724369B2 (ja) * 2003-09-29 2011-07-13 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 導電粒子の製造方法
CN1906705B (zh) * 2004-01-30 2010-04-21 积水化学工业株式会社 导电性微粒和各向异性导电材料
JP2005266644A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Sharp Corp 液晶表示装置の製造方法
CN101437914B (zh) * 2006-05-09 2012-12-12 日立化成工业株式会社 粘接片、使用其的电路构件的连接结构及半导体器件
KR101063710B1 (ko) * 2006-09-26 2011-09-07 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 이방 도전성 접착제 조성물, 이방 도전성 필름, 회로 부재의 접속 구조, 및 피복 입자의 제조 방법
JP5272368B2 (ja) * 2007-03-05 2013-08-28 日立化成株式会社 被覆導電性粒子、被覆導電性粒子の製造方法、異方性導電接着剤及び導電性接着剤
WO2009051067A1 (ja) * 2007-10-18 2009-04-23 Hitachi Chemical Company, Ltd. 接着剤組成物及びこれを用いた回路接続材料、並びに、回路部材の接続方法及び回路接続体
JP5430093B2 (ja) * 2008-07-24 2014-02-26 デクセリアルズ株式会社 導電性粒子、異方性導電フィルム、及び接合体、並びに、接続方法
JP4916494B2 (ja) * 2008-08-08 2012-04-11 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 圧着装置、圧着方法、および押圧板
KR101271814B1 (ko) * 2009-07-02 2013-06-07 히타치가세이가부시끼가이샤 도전 입자
CN102959641B (zh) * 2010-07-02 2013-12-11 积水化学工业株式会社 带有绝缘性粒子的导电性粒子、各向异性导电材料及连接结构体
TW201241072A (en) * 2011-01-25 2012-10-16 Nippon Catalytic Chem Ind Conductive microparticle, resin particle, and anisotropic conductive material using same
CN103030728B (zh) * 2011-09-06 2017-09-26 日立化成株式会社 绝缘包覆用粒子、绝缘包覆导电粒子、各向异性导电材料及连接结构体
JP5902717B2 (ja) * 2011-12-08 2016-04-13 株式会社日本触媒 導電性微粒子及びそれを含む異方性導電材料
JP5737278B2 (ja) * 2011-12-21 2015-06-17 日立化成株式会社 回路接続材料、接続体、及び接続体を製造する方法
WO2013094637A1 (ja) * 2011-12-21 2013-06-27 積水化学工業株式会社 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP6009933B2 (ja) 2011-12-22 2016-10-19 積水化学工業株式会社 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP6034177B2 (ja) * 2011-12-22 2016-11-30 積水化学工業株式会社 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
CN103765527B (zh) * 2012-01-20 2017-12-19 积水化学工业株式会社 导电性粒子、导电材料及连接结构体
CN103782351B (zh) * 2012-01-20 2016-07-06 积水化学工业株式会社 导电性粒子、导电材料及连接结构体
JP6212366B2 (ja) * 2013-08-09 2017-10-11 積水化学工業株式会社 導電性粒子、導電材料及び接続構造体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200730599A (en) * 2005-11-18 2007-08-16 Hitachi Chemical Co Ltd Adhesive composition, circuit connecting material, connecting structure circuit member connecting method
TWI381037B (zh) * 2010-07-28 2013-01-01 Sekisui Chemical Co Ltd An electrically conductive particles having an insulating particle, an anisotropic conductive material, and a connecting structure
TW201222558A (en) * 2010-09-30 2012-06-01 Sekisui Chemical Co Ltd Conductive particles, anisotropic conductive material and connection structure
CN103748636A (zh) * 2011-12-21 2014-04-23 积水化学工业株式会社 导电性粒子、导电材料及连接结构体
TW201337957A (zh) * 2012-01-19 2013-09-16 Sekisui Chemical Co Ltd 導電性粒子、導電材料及連接構造體

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